申报信息
成果简介:
随着全球气温变暖,中国在春季输电线路覆冰舞动的区域逐步扩大且趋于频繁。2008年南方电网冰灾和2010年山东电网春季两次大面积的输电线路覆冰舞动现象对电网安全运行提出了新的警示:传统的“避、抗、防”等输电线路防舞措施不能完全防御线路舞动,金具串球头断裂、跳线上下舞动及对杆塔放电等问题一直没有得到很好的解决,即使后期安装了长度可调的相间间隔棒,但由于其自身重量和可调式级差调整的原因,仍不能完全满足自然状态下线间距离,导致相间间隔棒长期受弯,遗留导线断股、断线的安全隐患。因此,现有的架空输电线路舞动防御技术和装置已不能完全满足线路安全稳定运行的需求。 为解决上述问题,课题组提出了调整导线排列方式、改变双分裂间隔棒固定方式、优化复合绝缘子串结构等方案,通过破坏导线易舞动条件,实现架空输电线路舞动防御的目标,但存在以下问题:1、导线水平排列、斜形排列、垂直排列,可能会增大风偏放电的概率;传统双分裂间隔棒在导线舞动过程中可能会因应力集中而引发断股,且171°回转式线夹的滑轨和沟槽裸露在外,易受冰雨冻住、卡住,失去回转功能;2、导线悬垂串、V形串、耐张串中的复合绝缘子为球头、球窝连接结构,在线路舞动过程中,受损比较严重,扭矩主要集中在球头处,球头易断裂;3、经科技查新,还没有检验110-220kV复合绝缘子串防舞性能的实验室或实验基地,国际上规模最大的河南电科院尖山线路舞动实验基地由于220kV双分裂导线舞动不明显等原因不能满足真型实验需求。 为解决上述难题,项目组联合产学研用多家单位,自2011年至今,历时10年,取得以下技术创新:1、揭示了导线覆冰舞动机理,研发了防覆冰导线配方,提出了双分裂导线覆冰情况下子导线受力分析方法,研制了架空输电线路防冰雨型360°回转式双分裂间隔棒,促使导线覆冰均匀,减少导线舞动幅度;2、提出了“复合绝缘子单扁脚、单螺孔连接结构辅以内弧U形环的环-环相接”和联塔金具“三挂点”的连接方式,设计了微斜形排列的悬垂串和抗舞型耐张串,取消球头、球窝连接方式,确保复合绝缘子的机械性能,破坏双分裂导线较单导线易舞动的条件,杜绝掉串;提出了避免跳线舞动放电的措施;3、提出了架空输电线路机械起舞受力的计算方法,构建了架空输电线路舞动实验模型,研制了架空输电线路数控机械舞动实验装置,建成了架空输电线路舞动实验基地,实现了对复合绝缘子金具串舞动实验分析。 该项目取得授权发明专利6项,实用新型专利7项,发表中文核心论文3篇,项目关键技术“带有内弧的环-环连接型式”已纳入《国网山东省电力公司十八项电网重大反事故措施2016年补充条款》(鲁电运检[2016]423号文)第6.4.2.5条。经鉴定,该项目整体达到了国际领先水平。 项目成果已应用于国网山东省电力公司、中电(莱州)新能源有限公司等7家单位的近200回架空输电线路,2018~2020年连续3个易覆冰舞动春季,有效杜绝线路覆冰舞动事故,取得直接经济效益4.31亿元,大幅提高了电网供电可靠性,社会效益和经济效益显著。
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